JP2012128136A

JP2012128136A - Optical sensor

Info

Publication number: JP2012128136A
Application number: JP2010278921A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Matsushita; 友紀松下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-07-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sensor having enhanced measurement accuracy.SOLUTION: In the colorimetric sensor 3 which includes a plurality of optical interference sections 5a, a detection section 32 for detecting a quantity of light having passed through the plurality of the optical interference sections 5a, and a light condensing section 31 for condensing the light having passed through the plurality of the optical interference sections 5a in the detection section 32, each of the plurality of the optical interference sections 5a have a first reflection film 56, and a second reflection film 57 which faces the first reflection film 56 between a gap.

Description

本発明は、光センサーに関する。 The present invention relates to an optical sensor.

従来、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜としてのミラーを対向させて配置する干渉フィルターが知られている。このような干渉フィルターは、互いに平行に保持された一対の基板と、この一対の基板上に互いに対向すると共に一定間隔のギャップを有するように設けられた一対のミラー（反射膜）とを備える。
このような干渉フィルターでは、一対のミラー間で光を反射させ、特定波長の光のみを透過させて、その他の波長の光を干渉により打ち消し合わせることで、入射光から特定波長の光のみを透過させる。
例えば、特許文献１には、ギャップを変化させることのできる光フィルター、及び検出素子を備えた光学フィルター装置モジュールが記載されている。検出素子は、光フィルターから選択的に射出された所定の波長の光を検出する。 Conventionally, there is known an interference filter in which a mirror as a reflective film is disposed on opposite surfaces of a pair of substrates. Such an interference filter includes a pair of substrates held in parallel with each other and a pair of mirrors (reflection films) provided on the pair of substrates so as to face each other and have a gap at a constant interval.
In such an interference filter, only light of a specific wavelength is transmitted from incident light by reflecting light between a pair of mirrors, transmitting only light of a specific wavelength, and canceling light of other wavelengths by interference. Let
For example, Patent Document 1 describes an optical filter device module including an optical filter capable of changing a gap and a detection element. The detection element detects light having a predetermined wavelength selectively emitted from the optical filter.

特開２０１０−８６４４号公報JP 2010-8644 A

特許文献１に記載された光学フィルター装置モジュールにおいて、可動部の対向面に配設された反射膜の膜応力によって、基板が撓むことがある。また、可動部やダイヤフラム部（特許文献１では、厚さが薄く弾性を有して変形可能な箇所）の面積を大きくした場合も基板が撓みやすくなる。その結果、ギャップ間の距離が反射膜面で異なり、光フィルターの光学特性が低下し、精度の高い測定が困難である。
このような基板の撓みを低減させたい場合、反射膜の径、可動部、及びダイヤフラムを小さくする方策が考えられる。
しかしながら、反射膜の径が小さくなる分、分光された光の光量も少なくなり、測定に必要な光量が得られないという課題がある。 In the optical filter device module described in Patent Document 1, the substrate may be bent due to the film stress of the reflective film disposed on the opposing surface of the movable part. In addition, the substrate is easily bent even when the area of the movable portion or the diaphragm portion (in Patent Document 1, the portion is thin and elastic and deformable) is increased. As a result, the distance between the gaps differs on the reflective film surface, the optical characteristics of the optical filter are deteriorated, and high-precision measurement is difficult.
In order to reduce the bending of the substrate, it is conceivable to reduce the diameter of the reflective film, the movable part, and the diaphragm.
However, as the diameter of the reflecting film is reduced, the amount of the dispersed light is reduced, and there is a problem that the amount of light necessary for measurement cannot be obtained.

本発明の目的は、測定精度を向上させた光センサーを提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical sensor with improved measurement accuracy.

本発明の光センサーは、複数の干渉フィルターと、複数の前記干渉フィルターを透過した光の光量を検出する検出部と、複数の前記干渉フィルターを透過した光を前記検出部に集光させる集光部と、を備え、複数の前記干渉フィルターは、それぞれ、第一反射膜と、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向した第二反射膜と、を有することを特徴とする。 The optical sensor according to the present invention includes a plurality of interference filters, a detection unit that detects the amount of light transmitted through the plurality of interference filters, and a light collecting unit that collects light transmitted through the plurality of interference filters on the detection unit. Each of the plurality of interference filters has a first reflection film and a second reflection film facing the first reflection film via a gap between the reflection films.

本発明の光センサーによれば、基板の撓みを防止するために反射膜の径を小さくして反射膜の面積を小さくした場合でも、複数の干渉フィルターを透過した光を集光部により検出部に集光させることができる。よって、本発明の光センサーは、受光量の低下を防止して、測定精度を向上させることができる。 According to the optical sensor of the present invention, the light that has passed through the plurality of interference filters is detected by the light collecting unit even when the diameter of the reflective film is reduced and the area of the reflective film is reduced in order to prevent the substrate from being bent. Can be condensed. Therefore, the optical sensor of the present invention can prevent a decrease in the amount of received light and improve the measurement accuracy.

本発明の光センサーでは、第一基板と、前記第一基板に対向した第二基板と、前記第一基板に設けられた複数の前記第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、複数の前記第一反射膜のそれぞれに対して前記反射膜間ギャップを介して対向した複数の前記第二反射膜と、を備えたフィルターモジュールを備え、前記干渉フィルターは、前記フィルターモジュールに設けられ、対向した前記第一反射膜、及び前記第二反射膜により構成されたことが好ましい。 In the optical sensor of the present invention, the first substrate, the second substrate facing the first substrate, the plurality of first reflection films provided on the first substrate, and the plurality of first reflection films provided on the second substrate, A plurality of second reflective films opposed to each of the first reflective films via the gap between the reflective films, and the interference filter is provided in the filter module, It is preferable that the first reflective film and the second reflective film face each other.

本発明では、第一基板に複数の第一反射膜が設けられ、第二基板に複数の第二反射膜が設けられてフィルターモジュールが構成され、このフィルターモジュールにおいて互いに対向した一対の第一反射膜、及び第二反射膜により複数の干渉フィルターが構成される。そのため、個別に複数の干渉フィルターを製造する場合に比べて、部材数が少なくなって、製造が容易になる。
また、一つの基板に対して所定面積の反射膜を形成する場合、一つの反射膜で所定面積を満たす構成と、複数の反射膜で所定面積を満たす構成とでは、後者の構成の方が基板に対する膜応力が小さくなる。反射膜の面積が大きくなるほど、膜応力が大きくなるためである。
本発明では、後者の構成を採用するため、基板に対する反射膜の膜応力を小さくして基板の撓みを防止できるとともに受光量の低下を防止できる。その結果、本発明の光センサーは、良好な測定精度を得ることができる。 In the present invention, a plurality of first reflective films are provided on a first substrate, and a plurality of second reflective films are provided on a second substrate to constitute a filter module, and a pair of first reflective films facing each other in this filter module. A plurality of interference filters are constituted by the film and the second reflective film. Therefore, compared with the case where a plurality of interference filters are individually manufactured, the number of members is reduced, and the manufacture is facilitated.
In addition, when a reflective film having a predetermined area is formed on one substrate, the latter structure is more suitable for the configuration in which the predetermined area is satisfied with one reflective film and the configuration in which the predetermined area is satisfied with a plurality of reflective films. The film stress with respect to is reduced. This is because the film stress increases as the area of the reflective film increases.
In the present invention, since the latter configuration is adopted, the film stress of the reflective film with respect to the substrate can be reduced to prevent the substrate from being bent and to prevent a decrease in the amount of received light. As a result, the optical sensor of the present invention can obtain good measurement accuracy.

本発明に係る第一実施形態の光センサーを含む測色装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color measurement device including a photosensor according to a first embodiment of the present invention. 前記第一実施形態の干渉フィルターである光干渉部を複数備えたフィルターモジュールの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the filter module provided with two or more optical interference parts which are the interference filters of said 1st embodiment. 前記第一実施形態のフィルターモジュールの断面図である。It is sectional drawing of the filter module of said 1st embodiment. 図３に示したフィルターモジュールが備える光干渉部の断面を一部拡大した図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of a cross section of an optical interference unit included in the filter module shown in FIG. 3. 前記第一実施形態の光センサーの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical sensor of said 1st embodiment. 本発明に係る第二実施形態の光センサーの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the optical sensor of 2nd embodiment which concerns on this invention.

＜第一実施形態＞
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔１．測色装置の全体構成〕
図１は、第一実施形態の光センサーを含む測色装置の概略構成を示す図である。
この測色装置１は、分析装置であり、図１に示すように、被検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、本発明の光センサーである測色センサー３と、測色装置１の全体動作を制御する制御装置４とを備えている。そして、この測色装置１は、光源装置２から射出される光を被検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー３にて受光し、測色センサー３から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度、すなわち被検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。 <First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. Overall configuration of the color measuring device]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color measurement device including the photosensor according to the first embodiment.
The color measuring device 1 is an analysis device, and as shown in FIG. 1, a light source device 2 that emits light to an inspection target A, a color measuring sensor 3 that is an optical sensor of the present invention, and a color measuring device 1. And a control device 4 for controlling the overall operation. The colorimetric device 1 reflects the light emitted from the light source device 2 on the inspection target A, receives the reflected inspection target light on the colorimetric sensor 3, and outputs the light from the colorimetric sensor 3. This is an apparatus for analyzing and measuring the chromaticity of the inspection target light, that is, the color of the inspection target A based on the detected signal.

〔２．光源装置の構成〕
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図１には一つのみ記載）を備え、被検査対象Ａに対して白色光を射出する。また、複数のレンズ２２には、コリメーターレンズが含まれており、光源装置２は、光源２１から射出された白色光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから被検査対象Ａに向かって射出する。
なお、第一実施形態では、光源装置２を備える測色装置１を例示するが、例えば被検査対象Ａが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置２が設けられない構成としてもよい。 [2. Configuration of light source device]
The light source device 2 includes a light source 21 and a plurality of lenses 22 (only one is shown in FIG. 1), and emits white light to the inspection target A. The plurality of lenses 22 include a collimator lens, and the light source device 2 converts the white light emitted from the light source 21 into parallel light by the collimator lens, and passes from the projection lens (not shown) to the object A to be inspected. Ejected towards.
In the first embodiment, the color measuring device 1 including the light source device 2 is exemplified. However, for example, when the inspection target A is a light emitting member such as a liquid crystal panel, the light source device 2 may not be provided.

〔３．測色センサーの構成〕
測色センサー３は、図１に示すように、フィルターモジュール５と、集光部３１と、検出部３２と、電圧制御部６とを備えている。第一実施形態では、フィルターモジュール５は、本発明の干渉フィルターである複数の光干渉部を備え、この光干渉部は、波長可変干渉フィルターとしての機能を有する。検出部３２は、複数の光干渉部を透過した光の光量を検出する。集光部３１は、複数の光干渉部を透過した光を検出部３２に集光させる。電圧制御部６は、光干渉部で透過させる光の波長を変更する。
測色センサー３は、フィルターモジュール５に対向する位置に、被検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。そして、この測色センサー３は、フィルターモジュール５が備える複数の光干渉部により、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光のみを分光する。分光した光を集光部３１で検出部３２に集光する。
検出部３２は、光電交換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、検出部３２は、制御装置４に接続されており、生成した電気信号を受光信号として制御装置４に出力する。 [3. (Configuration of colorimetric sensor)
As shown in FIG. 1, the colorimetric sensor 3 includes a filter module 5, a light collecting unit 31, a detection unit 32, and a voltage control unit 6. In the first embodiment, the filter module 5 includes a plurality of optical interference units that are the interference filters of the present invention, and the optical interference units have a function as a wavelength variable interference filter. The detection unit 32 detects the amount of light transmitted through the plurality of light interference units. The condensing unit 31 condenses the light transmitted through the plurality of light interference units on the detection unit 32. The voltage control unit 6 changes the wavelength of light transmitted through the optical interference unit.
The colorimetric sensor 3 includes an incident optical lens (not shown) that guides reflected light (inspection target light) reflected by the inspection target A to a position facing the filter module 5. The colorimetric sensor 3 separates only light having a predetermined wavelength from the inspection target light incident from the incident optical lens by the plurality of light interference units provided in the filter module 5. The separated light is condensed on the detection unit 32 by the condensing unit 31.
The detection part 32 is comprised by the photoelectric exchange element, and produces | generates the electrical signal according to the light reception amount. The detection unit 32 is connected to the control device 4 and outputs the generated electrical signal to the control device 4 as a light reception signal.

（３−１．フィルターモジュールの構成）
図２は、複数の光干渉部を備えるフィルターモジュール５の概略構成を示す平面図であり、図３は、フィルターモジュール５の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、フィルターモジュール５に検査対象光が図中下側から入射しているが、図３では、検査対象光が図中上側から入射するものとする。図４は、フィルターモジュール５が備える光干渉部の断面を一部拡大した図である。
図２に示すように、第一実施形態では、フィルターモジュール５が備える複数の光干渉部は、九つの光干渉部５ａで構成される。これらの光干渉部５ａは、第一基板５１、及び第二基板５２からなる一対の基板に対してアレイ状に配置されている。第一実施形態では、３列×３行の配置になっている。なお、第一実施形態では、アレイ状とは、複数のもの（ここでは光干渉部５ａ）が基板平面に対して配列された状態を意味する。
光干渉部５ａは、それぞれ第一反射膜５６、及び第二反射膜５７で構成される一対の反射膜を有する。そのため、フィルターモジュール５は、合計九対の反射膜を有する。
これら九対の反射膜は、第一基板５１、及び第二基板５２からなる一対の基板に設けられている。つまり、第一基板５１には、九つの光干渉部５ａの第一反射膜５６がそれぞれ設けられ、第二基板５２には、九つの光干渉部５ａの第二反射膜５７がそれぞれ設けられる。 (3-1. Configuration of filter module)
FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic configuration of the filter module 5 including a plurality of light interference units, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the filter module 5. In FIG. 1, the inspection target light is incident on the filter module 5 from the lower side in the figure, but in FIG. 3, the inspection target light is incident from the upper side in the figure. FIG. 4 is a partially enlarged view of the cross section of the light interference portion provided in the filter module 5.
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the plurality of optical interference units included in the filter module 5 includes nine optical interference units 5 a. These optical interference units 5 a are arranged in an array with respect to a pair of substrates including the first substrate 51 and the second substrate 52. In the first embodiment, the arrangement is 3 columns × 3 rows. In the first embodiment, the array shape means a state in which a plurality (here, the light interference portions 5a) are arranged with respect to the substrate plane.
The optical interference unit 5 a has a pair of reflective films each formed of a first reflective film 56 and a second reflective film 57. Therefore, the filter module 5 has a total of nine pairs of reflective films.
These nine pairs of reflective films are provided on a pair of substrates including a first substrate 51 and a second substrate 52. That is, the first substrate 51 is provided with the first reflective films 56 of the nine optical interference units 5a, and the second substrate 52 is provided with the second reflective films 57 of the nine optical interference units 5a.

第一反射膜５６は、第一基板５１の第二基板５２に対向する面に設けられ、第二反射膜５７は、第二基板５２の第一基板５１に対向する面に設けられている。これらの第一反射膜５６、及び第二反射膜５７は、反射膜間ギャップＧを介して対向配置されている。
さらに、第一基板５１と第二基板５２との間には、第一反射膜５６、及び第二反射膜５７の間の反射膜間ギャップＧの寸法を調整するための静電アクチュエーター５４が設けられている。静電アクチュエーター５４は、第一変位用電極５４１と第二変位用電極５４２とで構成される。
なお、第一実施形態では、図２のように、複数の光干渉部５ａが、平面視正方形状の基板にアレイ状に配置された例を示すが、これに限定されるものではない。例えば、独立した複数の光干渉部５ａが、平面視円形状、平面視多角形状の基板にアレイ状に配置されていてもよい。 The first reflective film 56 is provided on the surface of the first substrate 51 that faces the second substrate 52, and the second reflective film 57 is provided on the surface of the second substrate 52 that faces the first substrate 51. The first reflective film 56 and the second reflective film 57 are disposed to face each other with the gap G between the reflective films.
Further, between the first substrate 51 and the second substrate 52, there is provided an electrostatic actuator 54 for adjusting the size of the gap G between the reflection films 56 and 57 between the first reflection film 56 and the second reflection film 57. It has been. The electrostatic actuator 54 includes a first displacement electrode 541 and a second displacement electrode 542.
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, an example is shown in which a plurality of light interference units 5 a are arranged in an array on a square substrate in plan view, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of independent light interference portions 5a may be arranged in an array on a substrate having a circular shape in plan view and a polygonal shape in plan view.

第一基板５１、及び第二基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。これらの中でも、第一基板５１、及び第二基板５２の構成材料としては、例えばナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などのアルカリ金属を含有したガラスが好ましい。
このようなガラスにより第一基板５１、及び第二基板５２を形成することで、第一反射膜５６、第二反射膜５７、第一変位用電極５４１、及び第二変位用電極５４２などの密着性や、基板同士の接合強度を向上させることが可能となる。
また、ガラスは、可視光の透過特性が良好であるため、第一実施形態のように、検査対象Ａの色を測定する場合では、第一基板５１、及び第二基板５２での光の吸収を抑えることができ、測色処理に適している。そして、第一基板５１、及び第二基板５２は、外周縁に沿って形成されている接合面５１４，５２４同士がプラズマ重合膜５１４Ａ，５２４Ａにより接合されることで、一体的に構成されている。その他の接合方法としては、例えば、（常温）活性化接合、接着材による接合、陽極接合が挙げられる。 The first substrate 51 and the second substrate 52 are each formed of various glasses such as soda glass, crystalline glass, quartz glass, lead glass, potassium glass, borosilicate glass, and alkali-free glass, or crystal. Yes. Among these, as a constituent material of the 1st board | substrate 51 and the 2nd board | substrate 52, the glass containing alkali metals, such as sodium (Na) and potassium (K), for example is preferable.
By forming the first substrate 51 and the second substrate 52 with such glass, the first reflection film 56, the second reflection film 57, the first displacement electrode 541, the second displacement electrode 542, and the like are brought into close contact with each other. And the bonding strength between the substrates can be improved.
Further, since glass has good transmission characteristics of visible light, when measuring the color of the inspection object A as in the first embodiment, light absorption by the first substrate 51 and the second substrate 52 is performed. This is suitable for colorimetric processing. And the 1st board | substrate 51 and the 2nd board | substrate 52 are comprised integrally by joining the joint surfaces 514 and 524 formed along the outer periphery with plasma polymerization film | membrane 514A, 524A. . Examples of other bonding methods include (normal temperature) activation bonding, bonding with an adhesive, and anodic bonding.

第一基板５１は、厚み寸法が例えば５００μｍに形成されている略正方形状（縦の寸法が約１０ｍｍ、横の寸法が約１０ｍｍ）のガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。具体的には、図３や図４に示すように、第一基板５１には、エッチングにより電極形成溝５１１、及び反射膜固定部５１２が形成されている。第一実施形態では、複数の光干渉部５ａのそれぞれについて、電極形成溝５１１、及び反射膜固定部５１２が形成されている。
電極形成溝５１１は、フィルターモジュール５を第一基板５１の厚み方向で見た平面視（以降、モジュール平面視と称する。）において、光干渉部５ａのそれぞれの平面中心点を中心とするリング状に形成されている。
反射膜固定部５１２は、図３に示すように、電極形成溝５１１の中心部から第二基板５２側に突出して形成されている。 The first substrate 51 is formed by etching a substantially square-shaped (vertical dimension is about 10 mm, horizontal dimension is about 10 mm) glass substrate having a thickness dimension of, for example, 500 μm. Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the first substrate 51 is formed with an electrode formation groove 511 and a reflection film fixing portion 512 by etching. In the first embodiment, the electrode forming groove 511 and the reflective film fixing portion 512 are formed for each of the plurality of light interference portions 5a.
The electrode formation groove 511 is a ring shape centered on each plane center point of the light interference portion 5a in a plan view (hereinafter referred to as a module plan view) when the filter module 5 is viewed in the thickness direction of the first substrate 51. Is formed.
As shown in FIG. 3, the reflective film fixing portion 512 is formed so as to protrude from the center portion of the electrode forming groove 511 toward the second substrate 52.

電極形成溝５１１には、反射膜固定部５１２の外周縁から、電極形成溝５１１の内周壁面までの間に、リング状の電極固定面５１１Ａが形成されている。
この電極固定面５１１Ａに第一変位用電極５４１が形成されている。 In the electrode forming groove 511, a ring-shaped electrode fixing surface 511 A is formed from the outer peripheral edge of the reflective film fixing portion 512 to the inner peripheral wall surface of the electrode forming groove 511.
A first displacement electrode 541 is formed on the electrode fixing surface 511A.

第一基板５１には、複数の光干渉部５ａのそれぞれに対応させて形成した電極形成溝５１１から、第一基板５１の外周縁（例えば図２における左方向）に向かって延出する第一電極引出溝（図示略）が形成されている。この第一電極引出溝に沿って、第一変位用電極引出部５４１Ａが形成されている。 The first substrate 51 extends from an electrode formation groove 511 formed corresponding to each of the plurality of optical interference portions 5a toward the outer periphery of the first substrate 51 (for example, in the left direction in FIG. 2). An electrode lead groove (not shown) is formed. A first displacement electrode lead portion 541A is formed along the first electrode lead groove.

第一変位用電極引出部５４１Ａは、第一変位用電極５４１の外周縁の一部と接続されている。第一実施形態では、図２のように、第一基板５１に３つの第一変位用電極引出部５４１Ａが形成され、３つの光干渉部５ａの第一変位用電極５４１が、一つの第一変位用電極引出部５４１Ａに対して接続されている。
これらの３つの第一変位用電極引出部５４１Ａの先端は、第一変位用電極パッド５４１Ｂに接続されている。第一変位用電極パッド５４１Ｂは、第一基板５１の端部に設けられた第一電極パッド溝５４１Ｃに形成されている。第一電極パッド溝５４１Ｃと前述の第一電極引出溝（図示略）とは、連続している。第一実施形態では、３つの第一変位用電極引出部５４１Ａに対して、第一変位用電極パッド５４１Ｂの共通化が図られている。これらの第一変位用電極パッド５４１Ｂが電圧制御部６に接続されている。
第一変位用電極５４１を構成する材料としては、導電性の材料であればよく、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｒなどの金属やＩＴＯなどの透明導電性酸化物が挙げられる。また、第一変位用電極引出部５４１Ａ、及び第一変位用電極パッド５４１Ｂは、第一変位用電極５４１を構成する材料と同様の材料で構成される。 The first displacement electrode lead portion 541A is connected to a part of the outer peripheral edge of the first displacement electrode 541. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, three first displacement electrode lead portions 541A are formed on the first substrate 51, and the first displacement electrodes 541 of the three optical interference portions 5a are one first. The displacement electrode lead portion 541A is connected.
The tips of these three first displacement electrode lead portions 541A are connected to the first displacement electrode pad 541B. The first displacement electrode pad 541 B is formed in a first electrode pad groove 541 C provided at the end of the first substrate 51. The first electrode pad groove 541C and the aforementioned first electrode lead groove (not shown) are continuous. In the first embodiment, the first displacement electrode pad 541B is made common to the three first displacement electrode lead portions 541A. These first displacement electrode pads 541 B are connected to the voltage controller 6.
The material constituting the first displacement electrode 541 may be a conductive material, and examples thereof include metals such as Au, Al, and Cr, and transparent conductive oxides such as ITO. The first displacement electrode lead portion 541A and the first displacement electrode pad 541B are made of the same material as that of the first displacement electrode 541.

反射膜固定部５１２は、前述したように、電極形成溝５１１と同軸上で、電極形成溝５１１よりも小さい径寸法となる円柱状に形成されている。なお、第一実施形態では、図４に示すように、反射膜固定部５１２の第二基板５２に対向する反射膜固定面５１２Ａが、電極固定面５１１Ａよりも第二基板５２に近接して形成されている。 As described above, the reflective film fixing portion 512 is formed in a columnar shape that is coaxial with the electrode forming groove 511 and has a smaller diameter than the electrode forming groove 511. In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the reflection film fixing surface 512A facing the second substrate 52 of the reflection film fixing portion 512 is formed closer to the second substrate 52 than the electrode fixing surface 511A. Has been.

第一反射膜５６は、反射膜固定面５１２Ａに固定されている。
第一反射膜５６としては、金属の単層膜により形成されるものであってもよく、誘電体多層膜により形成されるものであってもよく、さらには、誘電体多層膜上にＡｇ合金が形成される構成などとしてもよい。金属単層膜としては、例えばＡｇ合金の単層膜を用いることができ、誘電体多層膜の場合は、例えば高屈折層をＴｉＯ_２、低屈折層をＳｉＯ_２とした誘電体多層膜を用いることができる。ここで、Ａｇ合金の単層など金属単層により第一反射膜５６を形成する場合、光干渉部５ａで分光可能な波長域として可視光全域をカバーできる反射膜を形成することが可能となる。また、誘電体多層膜により第一反射膜５６を形成する場合、光干渉部５ａで分光可能な波長域がＡｇ合金単層膜よりも狭いが、分光された光の透過率が大きく、透過率の半値幅も狭く分解能を良好にできる。第一反射膜５６は、スパッタリングなどの手法により、反射膜固定面５１２Ａに形成されている。第一反射膜５６は、例えば、モジュール平面視で径の長さが０．５〜１ｍｍ程度の円形に形成されている。 The first reflective film 56 is fixed to the reflective film fixing surface 512A.
The first reflective film 56 may be formed of a metal single layer film, or may be formed of a dielectric multilayer film, and further, an Ag alloy is formed on the dielectric multilayer film. It is good also as a structure in which is formed. As the metal single layer film, for example, a single layer film of an Ag alloy can be used. In the case of a dielectric multilayer film, for example, a dielectric multilayer film in which the high refractive layer is TiO ₂ and the low refractive layer is SiO ₂ is used. be able to. Here, when the first reflective film 56 is formed of a single metal layer such as a single layer of an Ag alloy, it is possible to form a reflective film that can cover the entire visible light range as a wavelength range that can be dispersed by the optical interference unit 5a. . Further, when the first reflective film 56 is formed of a dielectric multilayer film, the wavelength range that can be dispersed by the optical interference unit 5a is narrower than the Ag alloy single layer film, but the transmittance of the dispersed light is large and the transmittance The width at half maximum is narrow and the resolution can be improved. The first reflective film 56 is formed on the reflective film fixing surface 512A by a technique such as sputtering. For example, the first reflective film 56 is formed in a circular shape having a diameter of about 0.5 to 1 mm in a module plan view.

第二基板５２には、図２に示すようなモジュール平面視において、光干渉部５ａのそれぞれの平面中心点を中心とした円形の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する連結保持部５２２と、が形成されている。この連結保持部５２２の外周径寸法は、第一基板５１の電極形成溝５１１の外周径寸法と同一寸法に形成されている。
第二基板５２は、第一基板５１よりも厚み寸法が小さく、第一基板５１と縦、及び横の寸法がほぼ同じに形成されているガラス基板をエッチングにより加工することで形成される。例えば、厚み寸法が２００μｍの略正方形状（縦の寸法が約１０ｍｍ、横の寸法が約１０ｍｍ）のガラス基板をエッチング加工して形成する。 The second substrate 52 has a circular movable portion 521 centered on each plane center point of the light interference portion 5a and a movable portion 521 that is coaxial with the movable portion 521 in the module plan view as shown in FIG. The connection holding part 522 to hold | maintain is formed. The outer peripheral diameter dimension of the connection holding portion 522 is formed to be the same as the outer peripheral diameter dimension of the electrode forming groove 511 of the first substrate 51.
The second substrate 52 is formed by etching a glass substrate having a thickness dimension smaller than that of the first substrate 51 and having substantially the same vertical and horizontal dimensions as the first substrate 51. For example, a glass substrate having a substantially square shape (vertical dimension is about 10 mm and horizontal dimension is about 10 mm) having a thickness dimension of 200 μm is formed by etching.

可動部５２１は、連結保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成されている。第一実施形態では、第二基板５２の厚み寸法と同一寸法である２００μｍに形成されている。
可動部５２１は、反射膜固定部５１２に平行な可動面５２１Ａを備える。 The movable part 521 has a thickness dimension larger than that of the connection holding part 522. In the first embodiment, the second substrate 52 is formed to have a thickness of 200 μm, which is the same as the thickness of the second substrate 52.
The movable part 521 includes a movable surface 521A parallel to the reflective film fixing part 512.

第二反射膜５７は、第一反射膜５６と反射膜間ギャップＧを介して可動面５２１Ａに設けられている。第一実施形態では、第二反射膜５７は、前述した第一反射膜５６と同一の構成の反射膜が用いられる。第二反射膜５７は、スパッタリングなどの手法により、可動面５２１Ａに形成されている。第二反射膜５７は、モジュール平面視で第一反射膜５６と同形状に形成されている。例えば、第二反射膜５７は、前述の第一反射膜５６の形状に合わせて、モジュール平面視で径の長さが０．５〜１ｍｍ程度の円形に形成されている。
初期状態における反射膜間ギャップＧは、適宜設定される値である。九つの光干渉部５ａにおいて同一寸法に設定されていることが好ましい。第一実施形態では、初期状態における反射膜間ギャップＧは、４５０ｎｍに設定されている。 The second reflective film 57 is provided on the movable surface 521A via the first reflective film 56 and the gap G between the reflective films. In the first embodiment, the second reflective film 57 is a reflective film having the same configuration as the first reflective film 56 described above. The second reflective film 57 is formed on the movable surface 521A by a technique such as sputtering. The second reflection film 57 is formed in the same shape as the first reflection film 56 in a module plan view. For example, the second reflective film 57 is formed in a circular shape having a diameter of about 0.5 to 1 mm in module plan view in accordance with the shape of the first reflective film 56 described above.
The gap G between the reflection films in the initial state is a value set as appropriate. The nine optical interference portions 5a are preferably set to the same size. In the first embodiment, the gap G between the reflection films in the initial state is set to 450 nm.

連結保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムである。連結保持部５２２は、例えば厚み寸法が５０μｍに形成され、連結保持部５２２の厚み方向に対する剛性は、可動部５２１よりも小さく形成されている。
このため、連結保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすい。そして、僅かな静電引力により、連結保持部５２２を第一基板５１側に撓ませることが可能となる。
可動部５２１は、連結保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、静電引力により第二基板５２を撓ませる力が作用した場合でも、可動部５２１の撓みはほぼなく、可動部５２１に設けられた第二反射膜５７の撓みも防止できる。 The connection holding unit 522 is a diaphragm surrounding the movable unit 521. The connection holding part 522 is formed to have a thickness of 50 μm, for example, and the rigidity of the connection holding part 522 in the thickness direction is smaller than that of the movable part 521.
For this reason, the connection holding part 522 is more easily bent than the movable part 521. And it becomes possible to bend the connection holding | maintenance part 522 to the 1st board | substrate 51 side by slight electrostatic attraction.
The movable portion 521 has a thickness dimension larger than that of the connection holding portion 522 and has a larger rigidity. Therefore, even when a force that causes the second substrate 52 to bend due to electrostatic attraction acts, the movable portion 521 is hardly bent and is movable. The bending of the second reflective film 57 provided on the portion 521 can also be prevented.

連結保持部５２２の第一基板５１に対向する面には、第二反射膜５７を囲うようにリング状の第二変位用電極５４２が設けられている。第二変位用電極５４２と第一変位用電極５４１とは、所定の隙間を介して対向し、第一実施形態では、約１μｍの隙間を介して対向している。 A ring-shaped second displacement electrode 542 is provided on the surface of the connection holding portion 522 facing the first substrate 51 so as to surround the second reflective film 57. The second displacement electrode 542 and the first displacement electrode 541 are opposed to each other with a predetermined gap, and in the first embodiment, are opposed to each other with a gap of about 1 μm.

光干渉部５ａの第二変位用電極５４２の外周縁の一部は、モジュール平面視において、第二変位用電極引出部５４２Ａと接続されている。第一実施形態では、図２のように、第二基板５２に九つの第二変位用電極引出部５４２Ａが設けられている。そして、光干渉部５ａの第二変位用電極５４２がそれぞれ異なる第二変位用電極引出部５４２Ａに接続されている。
ここで、前述の第一基板５１には、第二基板５２に設けられる第二変位用電極引出部５４２Ａの位置と対応させた第二電極引出溝（図示略）が形成されている。第一基板５１と第二基板５２とを接合する際に、この第二変位用電極引出部５４２Ａが第一基板５１と接触しないようにするためである。第一実施形態では、第二電極引出溝は、第一電極引出溝とは異なる第一基板５１の外周縁（例えば図２における右方向）に向かって延出する。 A part of the outer peripheral edge of the second displacement electrode 542 of the optical interference portion 5a is connected to the second displacement electrode lead-out portion 542A in a module plan view. In the first embodiment, nine second displacement electrode lead portions 542A are provided on the second substrate 52 as shown in FIG. The second displacement electrodes 542 of the optical interference unit 5a are connected to different second displacement electrode lead portions 542A.
Here, the first substrate 51 is provided with a second electrode extraction groove (not shown) corresponding to the position of the second displacement electrode extraction portion 542A provided on the second substrate 52. This is to prevent the second displacement electrode lead portion 542A from coming into contact with the first substrate 51 when the first substrate 51 and the second substrate 52 are bonded. In the first embodiment, the second electrode extraction groove extends toward the outer peripheral edge (for example, the right direction in FIG. 2) of the first substrate 51 different from the first electrode extraction groove.

第二変位用電極引出部５４２Ａの先端は、第二変位用電極パッド５４２Ｂに接続されている。第二変位用電極パッド５４２Ｂは、前述の第一基板５１の端部に設けられた第二電極パッド溝５４２Ｃに、合計九つ設けられている。第二電極パッド溝５４２Ｃと前述の第二電極引出溝（図示略）とは、連続している。
九つの第二変位用電極引出部５４２Ａの先端は、それぞれ異なる第二変位用電極パッド５４２Ｂに対して接続されている。これらの第二変位用電極パッド５４２Ｂが個別に電圧制御部６に接続されている。
第二変位用電極５４２を構成する材料としては、第一変位用電極５４１と同様に、導電性の材料であればよく、例えば、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｒなどの金属やＩＴＯなどの透明導電性酸化物が挙げられる。また、第二変位用電極引出部５４２Ａ、及び第二変位用電極パッド５４２Ｂは、第二変位用電極５４２を構成する材料と同様の材料で構成される。 The tip of the second displacement electrode lead portion 542A is connected to the second displacement electrode pad 542B. A total of nine second displacement electrode pads 542B are provided in the second electrode pad grooves 542C provided at the end portion of the first substrate 51 described above. The second electrode pad groove 542C and the aforementioned second electrode lead groove (not shown) are continuous.
The tips of the nine second displacement electrode lead portions 542A are connected to different second displacement electrode pads 542B. These second displacement electrode pads 542B are individually connected to the voltage control unit 6.
The material constituting the second displacement electrode 542 may be a conductive material as in the case of the first displacement electrode 541, for example, a metal such as Au, Al, Cr, or a transparent conductive oxide such as ITO. Things. The second displacement electrode lead-out portion 542A and the second displacement electrode pad 542B are made of the same material as that of the second displacement electrode 542.

静電アクチュエーター５４は、前述のとおり、第一変位用電極５４１と第二変位用電極５４２とで構成される。
静電アクチュエーター５４を駆動させる際には、電圧制御部６により、第一変位用電極パッド５４１Ｂ、及び第二変位用電極パッド５４２Ｂに所定の電圧を印加する。電圧が印加されると、光干渉部５ａの第一変位用電極５４１と第二変位用電極５４２との間に静電引力が発生する。この静電引力によって、可動部５２１が基板厚み方向に沿って移動して第二基板５２が変形し、反射膜間ギャップＧの寸法が変化する。
このように、印加する電圧を調整して第一変位用電極５４１、及び第二変位用電極５４２の間に発生する静電引力を制御することで、反射膜間ギャップＧの寸法変化が制御され、検査対象光から分光させる光を選択することが可能となる。 As described above, the electrostatic actuator 54 includes the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542.
When the electrostatic actuator 54 is driven, the voltage controller 6 applies a predetermined voltage to the first displacement electrode pad 541B and the second displacement electrode pad 542B. When a voltage is applied, an electrostatic attractive force is generated between the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542 of the optical interference unit 5a. By this electrostatic attraction, the movable portion 521 moves along the substrate thickness direction, the second substrate 52 is deformed, and the dimension of the gap G between the reflection films changes.
In this way, by adjusting the applied voltage to control the electrostatic attractive force generated between the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542, the dimensional change of the gap G between the reflection films is controlled. It is possible to select light to be split from the inspection target light.

第一実施形態では、複数の光干渉部５ａのそれぞれの第一変位用電極５４１が、第一変位用電極引出部５４１Ａを介して共通の第一変位用電極パッド５４１Ｂに接続され、さらに第一変位用電極パッド５４１Ｂが電圧制御部６に接続されている。また、複数の光干渉部５ａのそれぞれの第二変位用電極５４２が、第二変位用電極引出部５４２Ａを介して個別に第二変位用電極パッド５４２Ｂに接続され、さらに第二変位用電極パッド５４２Ｂが個別に電圧制御部６に接続されている。
そのため、フィルターモジュール５では、九つの光干渉部５ａのそれぞれにおいて、第一変位用電極５４１、及び第二変位用電極５４２の間に印加する電圧を個別に制御できる。そして、複数の光干渉部５ａのそれぞれの反射膜間ギャップＧの寸法は、電圧制御部６にて個別に制御される。反射膜間ギャップＧの寸法を、複数の光干渉部５ａすべてについて同一にして同じ波長を分光できるようにもできるし、光干渉部５ａごとに異なる大きさにすることもできる。例えば、複数の光干渉部５ａのそれぞれについて、印加電圧と透過波長との関係が異なる場合には、各光干渉部５ａにおいて共通の波長の光が透過するように、各光干渉部５ａの電極５４１，５４２に対して個別の電圧を印加することができる。 In the first embodiment, each first displacement electrode 541 of each of the plurality of optical interference portions 5a is connected to the common first displacement electrode pad 541B via the first displacement electrode lead-out portion 541A. A displacement electrode pad 541B is connected to the voltage controller 6. Each second displacement electrode 542 of each of the plurality of optical interference portions 5a is individually connected to the second displacement electrode pad 542B via the second displacement electrode lead-out portion 542A, and further the second displacement electrode pad. 542B is individually connected to the voltage control unit 6.
Therefore, in the filter module 5, the voltage applied between the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542 can be individually controlled in each of the nine optical interference portions 5a. The dimensions of the inter-reflective film gaps G of the plurality of optical interference units 5 a are individually controlled by the voltage control unit 6. The size of the gap G between the reflection films can be made the same for all the plurality of light interference portions 5a so that the same wavelength can be dispersed, or can be made different for each light interference portion 5a. For example, when the relationship between the applied voltage and the transmission wavelength is different for each of the plurality of optical interference units 5a, the electrodes of each optical interference unit 5a are transmitted so that light having a common wavelength is transmitted through each optical interference unit 5a. Individual voltages can be applied to 541 and 542.

集光部３１は、複数の光干渉部５ａにより分光されてそれぞれから射出された光を検出部３２に集光させる。集光部３１は、図５に示すように、複数の光干渉部５ａから射出された光の経路であって、フィルターモジュール５と検出部３２との間に配置される。
集光部３１としては、ミラー、レンズ、プリズム、積分球などを用いることができる。 The condensing unit 31 condenses the light that is split by the plurality of light interference units 5 a and emitted from each of the light interfering units 5 a on the detection unit 32. As shown in FIG. 5, the condensing unit 31 is a path of light emitted from the plurality of light interference units 5 a and is disposed between the filter module 5 and the detection unit 32.
As the light collecting unit 31, a mirror, a lens, a prism, an integrating sphere, or the like can be used.

検出部３２は、前述のとおり、光電交換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。検出部３２には、複数の光干渉部５ａから射出された光が集光部３１によって集光される。検出部３２は、制御装置４に接続されており、生成した電気信号を受光信号として制御装置４に出力する。光電交換素子としては、例えばフォトダイオードが挙げられる。
なお、一つの検出部３２が担当する光干渉部５ａの数は、一つの光干渉部５ａから透過される光量と検出部３２の最低許容受光量の関係から適宜決定される。 As described above, the detection unit 32 is configured by a photoelectric exchange element, and generates an electrical signal corresponding to the amount of received light. The light emitted from the plurality of light interference units 5 a is collected on the detection unit 32 by the light collection unit 31. The detection unit 32 is connected to the control device 4 and outputs the generated electrical signal to the control device 4 as a light reception signal. An example of the photoelectric exchange element is a photodiode.
Note that the number of the light interference units 5 a handled by one detection unit 32 is appropriately determined from the relationship between the amount of light transmitted from one light interference unit 5 a and the minimum allowable light reception amount of the detection unit 32.

（３−２．電圧制御部の構成）
電圧制御部６は、制御装置４からの入力される制御信号に基づいて、複数の光干渉部５ａのそれぞれの第一変位用電極５４１、及び第二変位用電極５４２の間に印加する電圧を制御する。 (3-2. Configuration of voltage control unit)
Based on the control signal input from the control device 4, the voltage control unit 6 applies a voltage to be applied between the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542 of each of the plurality of optical interference units 5 a. Control.

〔４．制御装置の構成〕
次に図１に戻り、制御装置４の構成について説明する。
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。
この制御装置４としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。
そして、制御装置４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、及び測色処理部４３などを備えて構成されている。 [4. Configuration of control device]
Next, returning to FIG. 1, the configuration of the control device 4 will be described.
The control device 4 controls the overall operation of the color measurement device 1.
As the control device 4, for example, a general-purpose personal computer, a portable information terminal, other color measurement dedicated computer, or the like can be used.
As shown in FIG. 1, the control device 4 includes a light source control unit 41, a colorimetric sensor control unit 42, a colorimetric processing unit 43, and the like.

光源制御部４１は、光源装置２に接続されている。そして、光源制御部４１は、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置２に所定の制御信号を出力し、光源装置２から所定の明るさの白色光を射出させる。 The light source control unit 41 is connected to the light source device 2. Then, the light source control unit 41 outputs a predetermined control signal to the light source device 2 based on, for example, a user setting input, and causes the light source device 2 to emit white light with a predetermined brightness.

測色センサー制御部４２は、測色センサー３に接続されている。そして、測色センサー制御部４２は、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー３にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー３に出力する。これにより、測色センサー３の電圧制御部６は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長のみを透過させるよう、複数の光干渉部５ａのそれぞれの静電アクチュエーター５４への印加電圧を設定する。 The colorimetric sensor control unit 42 is connected to the colorimetric sensor 3. The colorimetric sensor control unit 42 sets a wavelength of light received by the colorimetric sensor 3 based on, for example, a user's setting input, and outputs a control signal for detecting the amount of light received at this wavelength. Output to the colorimetric sensor 3. As a result, the voltage control unit 6 of the colorimetric sensor 3 applies to each electrostatic actuator 54 of the plurality of light interference units 5a so as to transmit only the wavelength of light desired by the user based on the control signal. Set the voltage.

測色処理部４３は、測色センサー制御部４２を制御する。この測色処理部４３による制御によって、複数の光干渉部５ａのそれぞれの反射膜間ギャップＧの寸法を変化させて、それぞれの光干渉部５ａを透過する光の波長を変化させる。また、測色処理部４３は、検出部３２から入力される受光信号に基づいて、複数の光干渉部５ａを透過した光の光量を取得する。そして、測色処理部４３は、上記により得られた各波長の光の受光量に基づいて、被検査対象Ａにより反射された光の色度を算出する。 The color measurement processing unit 43 controls the color measurement sensor control unit 42. By the control by the colorimetric processing unit 43, the size of the gap G between the reflection films of each of the plurality of light interference units 5a is changed to change the wavelength of light transmitted through each of the light interference units 5a. Further, the colorimetric processing unit 43 acquires the amount of light transmitted through the plurality of light interference units 5 a based on the light reception signal input from the detection unit 32. Then, the colorimetric processing unit 43 calculates the chromaticity of the light reflected by the inspected object A based on the received light amount of each wavelength obtained as described above.

〔５．フィルターモジュールの製造方法〕
次に、フィルターモジュールの製造方法の一例を説明する。
まず、第一基板５１や第二基板５２を製造素材であるガラス基板にエッチング加工を施すことで形成する。前述のとおり、第一実施形態では、第一基板５１、及び第二基板５２からなる一対の基板に対して複数の光干渉部５ａがアレイ状に配置される。そのため、第一基板５１、及び第二基板５２に対しては、アレイ状の配置に対応する電極形成溝５１１、反射膜固定部５１２、第一電極パッド溝５４１Ｃ、第二電極パッド溝５４２Ｃ、第一電極引出溝、可動部５２１、連結保持部５２２、第二電極引出溝等を形成する。 [5. (Manufacturing method of filter module)
Next, an example of a filter module manufacturing method will be described.
First, the first substrate 51 and the second substrate 52 are formed by etching a glass substrate that is a manufacturing material. As described above, in the first embodiment, a plurality of light interference portions 5 a are arranged in an array on a pair of substrates including the first substrate 51 and the second substrate 52. Therefore, for the first substrate 51 and the second substrate 52, an electrode forming groove 511, a reflective film fixing portion 512, a first electrode pad groove 541C, a second electrode pad groove 542C corresponding to the array arrangement, One electrode extraction groove, a movable part 521, a connection holding part 522, a second electrode extraction groove, and the like are formed.

エッチング加工後の第一基板５１に対して、スパッタリング法で第一反射膜５６を形成する。同様にして、エッチング加工後の第二基板５２に対して、第二反射膜５７を形成する。スパッタリング成膜後の第一反射膜５６、及び第二反射膜５７を所望の形状にパターニングする場合には、ウェットエッチング法が用いられる。 A first reflective film 56 is formed on the first substrate 51 after the etching process by a sputtering method. Similarly, a second reflective film 57 is formed on the second substrate 52 after the etching process. When patterning the first reflective film 56 and the second reflective film 57 after the sputtering film formation into desired shapes, a wet etching method is used.

次に、第一基板５１に対して第一変位用電極５４１（第一変位用電極引出部５４１Ａ、及び第一変位用電極パッド５４１Ｂを含む）、並びに第二基板５２に対して第二変位用電極５４２（第二変位用電極引出部５４２Ａ，第二変位用電極パッド５４２Ｂ含む）を形成する。この第一変位用電極５４１、及び第二変位用電極５４２としては、ＩＴＯを用いることができる。第一変位用電極５４１の成膜では、まず、第一基板５１上にＩＴＯ膜を均一成膜し、フォトリソグラフィ法、及びエッチングにより、所望の位置のＩＴＯパターンを形成、つまり第一変位用電極５４１、第一変位用電極引出部５４１Ａ，第一変位用電極パッド５４１Ｂを形成する。第二変位用電極５４２についても、第一変位用電極５４１と同様に形成する。 Next, a first displacement electrode 541 (including a first displacement electrode lead portion 541A and a first displacement electrode pad 541B) with respect to the first substrate 51, and a second displacement electrode with respect to the second substrate 52. Electrodes 542 (including second displacement electrode lead-out portions 542A and second displacement electrode pads 542B) are formed. As the first displacement electrode 541 and the second displacement electrode 542, ITO can be used. In forming the first displacement electrode 541, first, an ITO film is uniformly formed on the first substrate 51, and an ITO pattern at a desired position is formed by photolithography and etching, that is, the first displacement electrode. 541, a first displacement electrode lead portion 541A, and a first displacement electrode pad 541B are formed. The second displacement electrode 542 is formed in the same manner as the first displacement electrode 541.

この後、第一基板５１、及び第二基板５２を接合して、フィルターモジュール５が得られる。接合工程では、例えば、接合面５１４，５２４にそれぞれプラズマ重合膜５１４Ａ，５２４Ａを成膜し、このプラズマ重合膜５１４Ａ，５２４Ａを貼り合わせて、第一基板５１と第二基板５２とを接合する。
このようにしてフィルターモジュール５が製造される。 Thereafter, the filter substrate 5 is obtained by bonding the first substrate 51 and the second substrate 52. In the bonding step, for example, plasma polymerization films 514A and 524A are formed on the bonding surfaces 514 and 524, respectively, and the first and second substrates 51 and 52 are bonded together by bonding the plasma polymerization films 514A and 524A.
In this way, the filter module 5 is manufactured.

〔６．第一実施形態の作用効果〕
測色センサー３は、複数の光干渉部５ａの第一反射膜５６、及び第二反射膜５７の径を小さくしても、複数の光干渉部５ａを透過した光を集光部３１により検出部３２に集光させることができる。また、第一反射膜５６、及び第二反射膜５７の径を小さくすると、可動部５２１や連結保持部５２２の面積が大きくならない。その結果、測色センサー３は、基板撓みを防止しつつ、検出部３２にて検出する光量の低下を防止することができるので、測定精度を向上させることができる。 [6. Effect of First Embodiment)
The colorimetric sensor 3 detects the light transmitted through the plurality of light interference units 5a by the light collecting unit 31 even if the diameters of the first reflection film 56 and the second reflection film 57 of the plurality of light interference units 5a are reduced. The light can be condensed on the part 32. Further, when the diameters of the first reflection film 56 and the second reflection film 57 are reduced, the areas of the movable portion 521 and the connection holding portion 522 are not increased. As a result, the colorimetric sensor 3 can prevent a decrease in the amount of light detected by the detection unit 32 while preventing the substrate from being bent, so that the measurement accuracy can be improved.

ここで、基板撓みについて従来例と第一実施形態とで比較して説明する。
フィルターモジュール５と同じ反射膜面積となるように、従来の光学フィルター装置モジュールの構造に倣ってフィルターモジュールを構成すると、一つの第一基板５１に一つの第一反射膜を設け、一つの第二基板５２に一つの第二反射膜を設けた構造となる。この場合、各基板５１，５２の面積に対する各反射膜の面積の割合が大きくなるので、膜応力が大きくなり、各基板５１，５２が撓みやすくなる。また、可動部やダイヤフラム部の面積も大きくなるので、第二基板５２が撓みやすい。
一方で、測色センサー３のフィルターモジュール５では、複数の光干渉部５ａの第一反射膜５６や第一変位用電極５４１が同じ第一基板５１に設けられ、複数の光干渉部５ａの第二反射膜５７や第二変位用電極５４２が同じ第二基板５２に設けられる。そのため、従来の光学フィルター装置モジュールの構造と比べて、各基板５１，５２の面積に対する光干渉部５ａごとの各反射膜５６，５７の面積の割合が小さくなる。そのため、フィルターモジュール５では、各基板５１，５２に対する各反射膜５６，５７の膜応力が小さくなり、各基板５１，５２の撓みを防止できる。また、光干渉部５ａごとの可動部５２１や連結保持部５２２の面積も小さくなるので、第二基板５２の撓みを防止できる。 Here, the substrate deflection will be described in comparison with the conventional example and the first embodiment.
When the filter module is configured in accordance with the structure of the conventional optical filter device module so as to have the same reflective film area as the filter module 5, one first reflective film is provided on one first substrate 51, and one second reflective film is provided. The substrate 52 is provided with one second reflective film. In this case, since the ratio of the area of each reflective film to the area of each substrate 51, 52 increases, the film stress increases and the substrates 51, 52 are easily bent. Moreover, since the area of a movable part and a diaphragm part also becomes large, the 2nd board | substrate 52 tends to bend.
On the other hand, in the filter module 5 of the colorimetric sensor 3, the first reflective films 56 and the first displacement electrodes 541 of the plurality of light interference units 5a are provided on the same first substrate 51, and the first of the plurality of light interference units 5a. The two reflection films 57 and the second displacement electrode 542 are provided on the same second substrate 52. Therefore, as compared with the structure of the conventional optical filter device module, the ratio of the area of each reflective film 56, 57 for each optical interference part 5a to the area of each substrate 51, 52 is small. Therefore, in the filter module 5, the film stress of each reflective film 56 and 57 with respect to each board | substrate 51 and 52 becomes small, and the bending of each board | substrate 51 and 52 can be prevented. Moreover, since the area of the movable part 521 and the connection holding | maintenance part 522 for every optical interference part 5a also becomes small, the bending of the 2nd board | substrate 52 can be prevented.

測色センサー３において、複数の光干渉部５ａが第一基板５１、及び第二基板５２からなる一対の基板に対してアレイ状に配置されている。そのため、光干渉部５ａを個別の基板に有する複数の干渉フィルターを製造する場合に比べて、部材数が少なくなって、測色センサー３の製造が容易になる。 In the colorimetric sensor 3, a plurality of light interference portions 5 a are arranged in an array with respect to a pair of substrates including a first substrate 51 and a second substrate 52. Therefore, the number of members is reduced and the colorimetric sensor 3 can be easily manufactured as compared with the case of manufacturing a plurality of interference filters having the optical interference unit 5a on individual substrates.

＜第二実施形態＞
以下、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
第二実施形態の光センサーとしての測色センサー３Ａは、第一実施形態の測色センサー３Ａと干渉フィルターである光干渉部の構成において相違する。第一実施形態では、測色センサー３が、一対の基板に対して複数の光干渉部５ａをアレイ状に配置したフィルターモジュール５を備えているのに対し、第二実施形態の測色センサー３Ａでは、個別に構成された複数のエタロン５ｂを備えている。 <Second embodiment>
Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The colorimetric sensor 3A as the optical sensor of the second embodiment is different from the colorimetric sensor 3A of the first embodiment in the configuration of an optical interference unit that is an interference filter. In the first embodiment, the colorimetric sensor 3 includes the filter module 5 in which a plurality of light interference portions 5a are arranged in an array on a pair of substrates, whereas the colorimetric sensor 3A of the second embodiment. Then, a plurality of individually configured etalons 5b are provided.

図６は、第二実施形態の測色センサー３Ａの概略構成を示す図である。図中では、電圧制御部を省略してある。なお、以降の説明において、第一実施形態と同様の構成については、同符号を付すとともに、その説明を省略または簡略する。
第二実施形態の測色センサー３Ａでは、図６に示すように、複数のエタロン５ｂが配置され、これらのエタロン５ｂから射出される光を集光部３１で検出部３２に集光する。
エタロン５ｂは、それぞれ、個別に第一基板５１、及び第二基板５２を有し、第一基板５１には、第一反射膜５６が設けられ、第二基板５２には、第二反射膜５７が設けられている。このように、複数のエタロン５ｂは、第一実施形態のように一対の基板に対してアレイ状に配置されていない。それ以外の点では、エタロン５ｂは、光干渉部５ａと略同様の構造である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a colorimetric sensor 3A according to the second embodiment. In the figure, the voltage control unit is omitted. In the following description, components similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
In the colorimetric sensor 3A of the second embodiment, as shown in FIG. 6, a plurality of etalons 5b are arranged, and light emitted from these etalons 5b is condensed on the detection unit 32 by the light collecting unit 31.
Each etalon 5b has a first substrate 51 and a second substrate 52 individually. The first substrate 51 is provided with a first reflective film 56, and the second substrate 52 is provided with a second reflective film 57. Is provided. Thus, the plurality of etalons 5b are not arranged in an array with respect to the pair of substrates as in the first embodiment. In other respects, the etalon 5b has a structure substantially similar to that of the optical interference part 5a.

〔第二実施形態の作用効果〕
測色センサー３Ａでは、複数のエタロン５ｂにて分光して所定の波長の光を選択的に射出し、それぞれのエタロン５ｂから射出された所定の波長の光を集光部３１にて検出部３２に集光する。そのため、測色センサー３Ａでは、所望の光量を得るために、基板面積を大きくし、それに合わせて反射膜を大きくする必要がなく、所望の光量を得られるだけの複数のエタロン５ｂを配置すればよい。その結果、各エタロン５ｂにおいて反射膜の膜応力による基板の撓みが防止され、検出部３２は、充分な光量を得ることができるので、測色センサー３Ａは、良好な測定精度を得ることができる。 [Effects of Second Embodiment]
In the colorimetric sensor 3 A, light having a predetermined wavelength is selectively emitted by performing spectroscopy using a plurality of etalons 5 b, and light having a predetermined wavelength emitted from each etalon 5 b is detected by the light collecting unit 31. Condensed to Therefore, in the colorimetric sensor 3A, in order to obtain a desired light amount, it is not necessary to increase the substrate area and to increase the reflective film accordingly, and a plurality of etalons 5b that can obtain the desired light amount are disposed. Good. As a result, in each etalon 5b, the substrate is prevented from being bent due to the film stress of the reflective film, and the detection unit 32 can obtain a sufficient amount of light, so that the colorimetric sensor 3A can obtain good measurement accuracy. .

［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。 [Modification]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

第一実施形態では、光干渉部５ａは、３列×３行の配置になっているが、これに限られない。例えば、４列×４行のようにさらに増やしてもよい。また、３列×４行のように、列、及び行の配置数を同じにしなくてもよい。
さらに、光干渉部５ａは、第一実施形態のようにアレイ状に配置されていなくてもよく、ランダムに配置されていてもよい。 In the first embodiment, the optical interference units 5a are arranged in 3 columns × 3 rows, but the present invention is not limited to this. For example, it may be further increased to 4 columns × 4 rows. Also, the number of columns and rows need not be the same as in 3 columns × 4 rows.
Further, the optical interference units 5a may not be arranged in an array as in the first embodiment, but may be arranged randomly.

第一反射膜５６、及び第二反射膜５７の形状について、上記実施形態では、円形としたがこれに限られず、楕円や多角形などとしてもよい。 In the above embodiment, the first reflective film 56 and the second reflective film 57 have a circular shape, but are not limited thereto, and may be an ellipse or a polygon.

また、上記実施形態では、本発明の干渉フィルターとして、光干渉部５ａやエタロン５ｂを例示し、静電アクチュエーター５４により可動部５２１を変位させて反射膜間ギャップＧを調整して透過光を変更可能な構成としたが、これに限定されない。例えば、予め設定された所定の波長のみを透過させる分光フィルターとしても利用でき、この場合は、静電アクチュエーター５４を設ける必要がなく、また、第二基板５２に連結保持部５２２や可動部５２１を構成するための溝を形成する必要もない。 Moreover, in the said embodiment, the optical interference part 5a and the etalon 5b are illustrated as an interference filter of this invention, the movable part 521 is displaced by the electrostatic actuator 54, the gap G between reflective films is adjusted, and transmitted light is changed. Although it was set as the possible structure, it is not limited to this. For example, it can be used as a spectral filter that transmits only a predetermined wavelength set in advance. In this case, it is not necessary to provide the electrostatic actuator 54, and the connection holding unit 522 and the movable unit 521 are provided on the second substrate 52. There is no need to form a groove for construction.

第一基板５１の第二基板５２と対向する面とは反対側の面に反射防止膜（ＡＲ）が設けられていてもよい。この反射防止膜は、複数の光干渉部５ａやエタロン５ｂの第一反射膜５６それぞれに対応する位置に設けられる。この反射防止膜は、第一反射膜５６に対応する位置に低屈折率膜、及び高屈折率膜を交互に積層することで形成され、第一基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
また、可動部５２１は、可動面５２１Ａとは反対側の上面において、複数の光干渉部５ａやエタロン５ｂの第二反射膜５７それぞれに対応する位置に図示略の反射防止膜（ＡＲ）が設けられている。この反射防止膜は、第一基板５１に設けられる反射防止膜と同様の構成を有し、低屈折率膜、及び高屈折率膜を交互に積層することで形成される。 An antireflection film (AR) may be provided on the surface of the first substrate 51 opposite to the surface facing the second substrate 52. The antireflection film is provided at a position corresponding to each of the plurality of light interference portions 5a and the first reflection film 56 of the etalon 5b. This antireflection film is formed by alternately laminating a low refractive index film and a high refractive index film at a position corresponding to the first reflective film 56, and reduces the reflectance of visible light on the surface of the first substrate 51. Decrease and increase transmittance.
The movable portion 521 is provided with an antireflection film (AR) (not shown) at a position corresponding to each of the plurality of light interference portions 5a and the second reflective film 57 of the etalon 5b on the upper surface opposite to the movable surface 521A. It has been. This antireflection film has the same configuration as the antireflection film provided on the first substrate 51, and is formed by alternately laminating a low refractive index film and a high refractive index film.

上記実施形態では、本発明の光センサーとして、測色センサー３を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光センサーとして用いてもよい。 In the said embodiment, although the colorimetric sensor 3 was illustrated as an optical sensor of this invention, it is not limited to this. For example, a gas sensor that allows gas to flow into the sensor and detects light absorbed by the gas in the incident light may be used as the optical sensor of the present invention.

上記実施形態では、複数の光干渉部５ａのそれぞれの反射膜間ギャップＧの寸法を電圧制御部６にて個別に制御する構成で説明したがこれに限られない。例えば、複数の光干渉部５ａのそれぞれについて、印加電圧に対して同じ波長の光が透過されるのであれば、第二変位用電極パッド５４２Ｂを共通化して一つにしてもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the size of the gap G between the reflection films of each of the plurality of optical interference units 5a is individually controlled by the voltage control unit 6 is not limited to this. For example, the second displacement electrode pads 542B may be made common for each of the plurality of optical interference units 5a as long as light having the same wavelength is transmitted with respect to the applied voltage.

３，３Ａ…測色センサー（光センサー）、５…フィルターモジュール、５ａ…光干渉部（干渉フィルター）、５ｂ…エタロン（干渉フィルター）、３１…集光部、３２…検出部、５１…第一基板、５２…第二基板、５６…第一反射膜、５７…第二反射膜、Ｇ…反射膜間ギャップ。 3, 3A ... Colorimetric sensor (optical sensor), 5 ... Filter module, 5a ... Optical interference part (interference filter), 5b ... Etalon (interference filter), 31 ... Condensing part, 32 ... Detection part, 51 ... First Substrate, 52 ... second substrate, 56 ... first reflective film, 57 ... second reflective film, G ... gap between reflective films.

Claims

Multiple interference filters,
A detection unit for detecting the amount of light transmitted through the plurality of interference filters;
A condensing unit that condenses the light transmitted through the plurality of interference filters on the detection unit,
Each of the plurality of interference filters includes a first reflection film and a second reflection film facing the first reflection film via a gap between the reflection films.

The optical sensor according to claim 1,
A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A plurality of the first reflective films provided on the first substrate;
A plurality of second reflection films provided on the second substrate and facing each of the plurality of first reflection films via the gap between the reflection films, and a filter module comprising:
The interference filter is provided in the filter module, and is configured by the first reflective film and the second reflective film facing each other.